飞机燃油箱惰化试验飞行环境模拟系统设计

飞机燃油箱惰化试验是飞机燃油系统安全评估的重要内容。为检验飞机惰化系统设计的正确性以及机载测试设备在飞行环境下的工作可靠性,设计了飞机燃油箱惰化试验飞行环境模拟系统,用于地面开展飞机燃油惰化系统飞行模拟试验。应用所搭建的模拟系统,开展了模拟平飞、爬升、下降等过程的飞机燃油惰化系统试验,检验了新研发的机载燃油箱氧浓度测试设备的性能。结果表明:模拟系统能够提供飞行条件高低温、高低压的油箱外部环境模拟以及含油气、惰化气体、飞行晃动的油箱内部环境模拟,从而为飞机燃油箱惰化系统试验提供有力支撑。

飞机燃油箱水污染物数值建模

为系统研究初始温度、初始相对湿度、载油率和溶解水相对饱和度对溶解水、冷凝水、析出水和游离水生成量的影响,基于传热传质方程建立水污染物生成模型。研究结果表明:在这4种因素中,初始温度对水污染物生成的影响最大,随着初始温度的增加,冷凝水呈现先减少后增多的趋势,游离水呈现增多的趋势,初始温度310 K生成的游离水较270 K增加了177%;初始相对湿度的影响最小,随着初始相对湿度的增加,冷凝水呈现增多的趋势,初始相对湿度100%时生成0.68 L冷凝水,为初始相对湿度40%时0.619 L的1.1倍;载油率的增加会导致燃油在下降阶段产生“回吸现象”,且随着载油率的增加“回吸现象”加强,冷凝水量呈现减少的趋势,而游离水量呈现增加的趋势,载油率100%时共生成游离水1.009 L,为40%时0.561 L的1.79倍;溶解水相对饱和度的增加会导致析出水量的增多,从而使游离水总量增加,溶解水相对饱和度100%总共生成游离水0.793 L为初始溶解度40%时0.335 L的2.37倍。

飞机燃油管路安装间隙闪电击穿电压研究

闪电击穿电压是飞机遭遇闪电雷击时会否在燃油箱内产生电火花的重要评判指标。为研究飞机燃油箱内典型燃油管路安装间隙下的闪电击穿电压,搭建了闪电击穿电压测试台架,并采用可调冲击电压发生器模拟出符合标准《SAE ARP5412B》要求的闪电电压波形。实验发现:安装间隙为3 mm时,实验室环境下测得的最小临界耐受击穿电压值为9.0 kV,飞机燃油箱内燃油管路周围部件的种类和燃油管路的安装形式对闪电击穿电压的影响不大,燃油管路的管径大小以及管路表面的油漆层对闪电击穿电压的影响可忽略不计,保持3 mm安装间隙不变,在部件表面涂覆1 mm厚密封胶,耐受击穿电压值从9.9 kV跃增至22.5 kV,安装间隙击穿所需的电压幅值大幅提高。实验结果表明:在燃油管路表面涂覆密封胶是减缓小间隙处发生闪电击穿风险的一种有效措施,可为飞机燃油管路安装间距选取和闪电防护设计提供参考和依据。

飞机燃油效率与性能关联性研究与优化

本文旨在深入研究飞机燃油效率与性能之间的关联性,通过系统性的研究和数据分析,探讨如何优化飞机性能以提升燃油效率。论文首先对飞机性能指标和燃油效率的定义进行梳理,然后通过案例分析、模拟实验等方法,深入挖掘二者之间的关系。在此基础上,提出一系列的优化策略,包括改进飞机设计、优化飞行操作、引入先进的航空技术等方面,以期为提高航空运输的燃油效率提供实用性的理论支持。

采用CAD技术对飞机燃油测量进行姿态误差修正

为了实现飞机在任意姿态下燃油油量的测量 ,提出了一种基于CAD技术的飞机燃油油量实时测量方法 .首先采用AutoCAD三维实体造型技术 ,建立了某飞机机翼油箱模型 ,然后介绍了带姿态误差修正的燃油油量的测量原理及测量系统的组成 .利用油量传感器的输出值及飞机姿态信息 ,可以对燃油油量进行实时测量及姿态误差修正 .试验结果表明 ,该方法运算速度快。

基于模型的飞机燃油系统故障诊断系统的设计与实现

燃油系统作为飞机不可或缺的功能和保障系统,对飞机的飞行安全有着重大影响。传统故障诊断方法已经不能满足日益复杂的燃油系统诊断和维护需求。基于模型诊断是为了克服传统诊断方法的缺点而兴起的一项新型的智能推理诊断技术。研究了基于模型的飞机燃油系统故障诊断方法,建立了故障诊断模型,给出了基于模型的燃油系统故障诊断推理策略。设计并实现了基于模型的燃油系统故障诊断系统,并通过诊断实例进行了验证。

基于SOM算法和免疫神经网络的飞机燃油系统故障诊断

针对传统的飞机燃油系统故障诊断方法如硬件冗余方法和系统模型检测方法存在的飞机重量限制和难以建立精确数学模型的问题,设计了一种基于SOM算法和BP神经网络的故障诊断模型;首先,建立了系统故障诊断模型并对诊断原理进行了描述,然后,对故障征兆数据进行预处理,即先采用SOM算法进行连续属性离散化处理,再通过粗糙集互信息方法进行属性降维,以减少数据量和提高诊断效率;最后,建立了基于BP神经网络的故障诊断模型,为了进一步提高故障诊断精度,在采用免疫优化算法对BP神经网络故障诊断模型中的各参数即权值和阈值等进行优化的基础上,进一步采用BP反向传播算法进行参数调整,从而得到最终的故障诊断模型。通过飞机燃油系统故障诊断实例仿真实验证明了文中方法能较为精确地实现故障诊断,且与其它方法相比,具有较高的诊断精度和诊断效率,具有较大的优越性。

一种改进的BP神经网络在飞机燃油系统故障诊断中的应用

将一种改进了的BP神经网络算法应用于飞机燃油系统故障诊断中,仿真验证结果表明,该算法具有诊断速度快、误诊率低的特点；并为开发基于神经网络的飞机燃油故障诊断专家系统奠定了基础。

某型飞机燃油输送系统供油稳定性研究

对某型飞机在1986年至2004年发生的387例燃油系统故障类型进行的统计分析表明:泵类故障占主导地位。对泵发生故障的类型进行了分类,总结出泵类故障的主要表现形式为泵的速度改变。基于Flowmaster2软件建立了该型飞机的燃油系统模型,通过稳态分析和瞬态分析验证了模型的正确性。在瞬态分析状态下,研究了两类泵元件速度改变对发动机入口处压力和流量的影响。模拟结果表明,供油泵故障对燃油系统的供油稳定性有明显影响。

基于专家系统的飞机燃油故障诊断方法研究

对于飞机燃油系统故障诊断问题, 提出了一种利用专家系统进行飞机燃油系统故障诊断的新方法。通过构建专家系统知识库和推理机, 同时利用LabVIEW工具建立了相应的软件环境, 开发了飞机燃油故障诊断系统。仿真结果表明, 该系统很好地发挥了专家系统的智能性, 能够快速准确地诊断出燃油系统的故障, 并能提出有效的重构方案, 完全适合于飞机燃油系统的故障诊断。

飞机燃油系统仿真分析研究

在对飞机燃油系统进行研究和分析的基础上,基于流体网络算法,在流体仿真软件中建立了飞机燃油系统的整体模型,并分别对其进行了瞬态分析和稳态分析,研究了系统中各主要元件的压力、流动速度、体积流量和雷诺数的变动规律.分析结果表明,该模型描述了燃油系统在两种状态下的流体力学行为.建立的飞机燃油系统整体建模和仿真分析的方法,为飞机燃油系统的设计和优化提供了理论方法.

飞机燃油供油系统性能退化与故障预测

飞机燃油系统对飞机的安全性有着重大的影响。在飞机燃油系统中应用健康管理技术,可以达到有效保证飞机飞行安全的目的。通过分析飞机燃油供油系统的工作状况,研究了飞机燃油供油系统因供油增压泵叶片磨损导致性能退化的过程,并利用Simulink建立了相应的性能退化模型,仿真了整个性能退化历程。给出了相应的飞机燃油供油系统健康状态指数,并利用灰色预测模型进行了故障预测。为飞机燃油系统的健康管理打下了基础,具有理论和实际的工程应用价值。

飞机燃油系统油量计算与误差分析

以飞机油箱满载状态下的油液实体为研究对象,将油液实体模型沿着高度方向进行“剖分”,找到实体模型每一剖分面上的面积中心点。提出了利用每一剖分面上的面积中心点来自动寻找和优化油量传感器的最佳敷设位置的方法,并给出了传感器浸液长度与剩余油液体积之间的对应关系,提出并实现了飞行姿态导致的油量读数误差的分析方法。文中方法已形成了一个自动的分析软件模块并无缝集成于商用UG/II软件,可以快速准确地为飞机油量传感器的设计和敷设提供依据。文中包含某型号教练机的油量计算与姿态误差分析实例。

基于有向序图模型的飞机燃油系统故障诊断的系统设计与实现

研究了基于有向序图模型的飞机燃油系统故障诊断方法,建立了有向序图模型,给出了故障诊断策略。充分利用飞机自身故障监控系统,设计实现了基于有向序图模型的飞机燃油系统的故障诊断功能,并通过诊断实例进行了验证。

飞机燃油测量传感器优化布局技术

实时、准确地测量出飞机各油箱的剩余油量,对飞机飞行安全十分重要.为了提高飞机燃油的测量精度,设计了一种基于粒子群算法(PSO)的燃油测量传感器优化布局方法.首先,引入燃油实体的概念,建立了某机翼复杂、带隔断多腔油箱CAD模型及箱内燃油实体模型;其次,基于Unigraphics NX(UG)二次开发,完成了飞机不同姿态下、复杂不规则多腔油箱燃油体积的解算;再次,提出了飞机油箱最大燃油可测区(LMR)的概念,并以此作为优化目标进行传感器优化布局;最后,引入可设置边界距离因子(BDF),解决了传感器布局时与油箱壁距离过近的问题.结果表明,该方法实现了多根燃油传感器的布局,可以不受油箱形状和大小的限制,有效避开了油箱内部的干涉区域,保证不同飞行姿态下油量测量的连续性,并使得飞机燃油的可测范围达到较高水平.

飞机燃油系统地面模拟试验引气箱压力控制

飞机燃油系统地面模拟试验的引气箱压力控制系统是电、液气压控制系统;由于气体的可压缩性及控制过程中气体压力、体积、温度三者之间的变化,系统具有很强的非线性和时变特性;针对系统这些特点,提出了基于模糊自适应PID的控制策略,将模糊控制器响应快、抑制扰动能力强的优点与PID控制器鲁棒性强的特性融为一体;仿真分析表明该方法有效地提高了非线性时变系统的动、静态特性。

飞机燃油系统仿真及有效能分析

以某型飞机燃油系统设计方案为原型,自供能源式供输网络为特色,建立了各主要部件的数学模型,并采用模块化结构的方法,利用Simulink/Matlab建立了各部件的仿真模块,构成仿真系统进行研究。求解了飞机燃油系统5种供油状态下各节点的流量、压力和温度,并分析了部分换热器参数对换热器有效能损失的影响。上述研究为飞机燃油系统的整体建模和仿真提供了新的思路和方法,同时对燃油系统的有效能分析有一定的意义。

变速变姿态下飞机燃油体积解算技术

为准确测量飞机不规则油箱内的燃油体积,在传统的查表插值法基础上,提出了基于等效传感器的自适应步长切割法(ASCM),用于建立燃油质量特性数据库,通过引入等效传感器概念,实现了不同姿态下多传感器的信息融合;该方法根据切片截面积的变化率调整切割步长,从而减小了燃油体积解算时的插值误差;利用多传感器的输出值实现了燃油平面的最小二乘(LMS)拟合,当有效传感器较少时,再结合等效燃油平面姿态角拟合燃油平面,消除了加速度对燃油平面的影响;对传统的三维查表插值法进行改进,减小了由于燃油平面姿态角插值引起的误差。基于UG二次开发,设计了燃油体积解算平台。实际油箱CAD仿真验证结果表明:该方法所建的数据库数据规模小,燃油解算速度快,实现了加速度和姿态误差修正,并减小了差值误差,进一步提高了燃油的测量精度。

采用CATIA的飞机燃油质量特性计算方法

针对飞机燃油质量特性计算中将油箱模型离散化为有限规则单元体后进行叠加的计算方法存在的通用性差及精度低的问题,采用CATIA二次开发方法计算燃油质量特性。首先在机翼装配模型基础上,利用补面以及布尔操作对油箱进行预处理,获取油箱空腔三维模型;然后根据油量测量传感器信息、飞机姿态及飞行三轴加速度信息确定油面位置,用所确定的油面切割油箱空腔模型,构建出燃油体;最后,开发了质量特性计算软件,实现对CATIA的调用,并以某飞机真实油箱为对象进行仿真验证,结果表明,质量特性计算误差满足实际工程要求。

飞机燃油系统模拟实训实验台系统设计

飞机燃油系统是飞机的重要组成系统之一,对于飞机安全顺利的执行飞行任务起着至关重要的作用。该平台采用计算机软硬件仿真技术(软件与仿真硬件相结合,既涵盖排故要求的排故内容,又不用实装航材),对燃油系统控制的工作原理、通电检查、故障排除和外场维修过程进行仿真,以达到训练学员维修能力并可作为考核成绩的一种手段。